Motorické proteiny

motorické proteiny využívající cytoskelet pro pohyb spadají do dvou kategorií na základě jejich substrátu: mikrofilamenty nebo mikrotubuly. Aktin motory jako je myosin pohybovat podél mikrovlákny prostřednictvím interakce s aktin, a mikrotubulové motory jako dynein a kinesin se pohybují podél mikrotubulů prostřednictvím interakce s tubulinu.

Existují dva základní typy mikrotubulové motory: plus-end motorů a mínus-konec motors, v závislosti na směru, ve kterém budou „chodit“ po mikrotubulové kabely uvnitř buňky.

Aktin motorsEdit

MyosinEdit

Myosins jsou nadčeleď aktinu motorové proteiny, které přeměňují chemickou energii ve formě ATP na mechanickou energii, čímž se tedy budou generovat sílu a pohyb. První identifikovaný myosin, myosin II, je zodpovědný za generování svalové kontrakce. Myosin II je podlouhlý protein, který je tvořen dvěma těžkými řetězci s hlavami motoru a dvěma lehkými řetězci. Každá hlava myosinu obsahuje vazebné místo aktinu a ATP. Na myosin hlavy se vážou a rozpouštějí ATP, která dodává energii na procházku směrem k plus konci vlákna aktinu. Myosin II je také životně důležitý v procesu dělení buněk. Například nesvalová bipolární silná vlákna myosinu II poskytují sílu kontrakce potřebnou k rozdělení buňky na dvě dceřiné buňky během cytokinézy. Kromě myosinu II je mnoho dalších typů myosinů odpovědných za rozmanitost pohybu nesvalových buněk. Například myosin se podílí na intracelulární organizaci a výčnělku struktur bohatých na aktin na povrchu buněk. Myosin V se podílí na transportu vezikul a organel. Myosin XI je zapojen v cytoplazmatické streaming, přičemž pohyb po mikrovláknovým sítí v buňce umožňuje organely a cytoplazmu, aby proud v určitém směru. Je známo osmnáct různých tříd myosinů.

Genomové reprezentace myosin motors:

• Houby (kvasinky): 5
• Rostlin (Arabidopsis): 17
• Hmyzu (Drosophila): 13
• Savců (člověka): 40
• Chromadorea ( hlístice C. elegans): 15

Mikroskopický motorsEdit

KinesinEdit

Kinesin jsou skupiny souvisejících motorové proteiny, které používají mikroskopický trati v anterográdní pohyb. Jsou životně důležité pro tvorbu vřetena při mitotické a meiotické separaci chromozomů během buněčného dělení a jsou také zodpovědné za penalizaci mitochondrií, Golgiho těl a vezikul v eukaryotických buňkách. Kinesiny mají dva těžké řetězy a dva lehké řetězy na aktivní motor. Dvě motorické domény globulární hlavy v těžkých řetězcích mohou přeměnit chemickou energii hydrolýzy ATP na mechanickou práci a pohybovat se podél mikrotubulů. Směr, ve kterém nákladu je přepravováno může být směrem k plus nebo minus-konci, v závislosti na typu kinesin. Obecně platí, že kinesin s N-terminální motorické domény přesunout svůj náklad k plus koncům mikrotubulů se nachází na periferii buňky, zatímco kinesin s C-terminální motorické domény přesunout náklad směrem k minus konci mikrotubulů se nachází v jádře. Čtrnáct odlišných kinesin rodiny jsou známé s některé další kinesin-like proteiny, které nelze zařadit do těchto rodin.

Genomové reprezentace kinesin motors:

• Houby (kvasinky): 6
• Rostlin (Arabidopsis thaliana): 61
• Hmyzu (Drosophila melanogaster): 25
• Savců (člověka): 45

DyneinEdit

Dyneins jsou mikrotubulové motory schopné retrográdní posuvný pohyb. Komplexy dyneinu jsou mnohem větší a složitější než motory kinesinu a myosinu. Dyneiny se skládají ze dvou nebo tří těžkých řetězců a velkého a variabilního počtu přidružených lehkých řetězců. Dyneiny řídí intracelulární transport směrem k mínusovému konci mikrotubulů, který leží v organizačním centru mikrotubulů poblíž jádra. Rodina dyneinů má dvě hlavní větve. Axonemální dyneiny usnadňují bití řasinek a bičíků rychlými a účinnými posuvnými pohyby mikrotubulů. Další větví jsou cytoplazmatické dyneiny, které usnadňují transport intracelulárních nákladů. Ve srovnání s 15 typy axonemálního dyneinu jsou známy pouze dvě cytoplazmatické formy.

Genomové reprezentace motory dynein:

• Houby (kvasinky): 1
• Rostlin (Arabidopsis thaliana): 0
• Hmyzu (Drosophila melanogaster): 13
• Savců (člověka): 14-15

specifické motorsEdit

na rozdíl od živočichů, hub a non-cévnaté rostliny, buňky kvetoucích rostlin nedostatek motory dynein. Obsahují však větší počet různých kinesinů. Mnoho z těchto skupin kinesinů specifických pro rostliny se specializuje na funkce během mitózy rostlinných buněk. Rostlinné buňky se liší od živočišných buněk tím, že mají buněčnou stěnu. Během mitózy je nová buněčná stěna budována vytvořením buněčné desky začínající ve středu buňky. Tento proces usnadňuje phragmoplast, pole mikrotubulů jedinečné pro mitózu rostlinných buněk. Budování buněčné destičky a nakonec nové buněčné stěny vyžaduje kinesinové motorické proteiny.

Další motor protein nezbytný pro rostlinné buňky dělení je kinesin-jako kalmodulin-vázající protein (KCBP), který je unikátní pro rostliny a části kinesin a část myosin.